CN108310781A - 一种分级式电子积木、自编程方法及积木组合体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分级式电子积木的编程方法,其包括如下步骤:(1)制备具有不同基础功能的各电子积木模块及基础电路;将各电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点并分别电连接;(2)制备具有不同电路调节功能的内置有支路电路的支路模块;(3)将电子积木模块相互级联形成积木组合体并将电子积木模块的电连接点相互连接,形成积木组合体基础功能电路;(4)选择支路模块与多个电子积木模块进行级联,形成具有调节支路的电子积木组合电路;(5)被级联的电子积木模块接入支路模块形成的具有调节支路的电子积木组合电路,接入积木组合体基础功能电路中,形成具有调节支路的电子积木组合电路。本发明还公开了一种电子积木及其组合体。
Description
技术领域
本发明涉及教具及玩具技术领域,特别涉及一种分级式电子积木、自编程方法及积木组合体。
背景技术
现有的积木教具、玩具种类繁多,市面上、商场内、玩具展台上积木类商品也是琳琅满目。积木教具、玩具是启发使用者智力全面发展、既经济又实惠、深受人们喜欢的一种益智产品。
随着技术的发展,为了进一步提高积木玩具的趣味性和教学性能,近年来逐渐出现了设有电源、驱动等模块的电子积木,通过PC、智能终端等编程后,再将各积木模块按照一定的拼接规则进行拼接,即可实现多样化、可模拟电路、可运动的积木组合体。
但是这样的电子积木,对使用者的知识水平和能力的要求较高,必须事先学习和掌握编程、积木级联规则等,一般适合于高中学生及成人,而不能适用于初中、小学甚至更低年龄和知识水平的使用者;而且其均需要一个内置MCU的可编程控制模块,以及A/D、D/A转换模块,导致制造成本高、使用过程复杂。
申请号为201310037891.3的中国发明专利申请,公开了一种磁吸附式电子积木系统,包括多个相连的电子积木模块,每个电子积木模块包括电路板、插头连接器和插座连接器,电路板上设有三路信号线路,分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路;插头连接器和插座连接器均包括绝缘本体和三个导电端子,绝缘本体上设有多个容纳槽,容纳槽内安装有永磁铁,三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连;多个电子积木模块中包括一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块,其它多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联。该发明便于连接器、电子积木模块的统一管理,避免了因连接器或信号通道的不同而造成拼接的局限性,实现了各模块的功能叠加,更具有趣味性。
上述发明通过电子积木系统将带有各种电子元件或功能电路的电路板设计成三路线路,在电路板的输入输出端设置了三路信号通道,以保证电路板接口的统一性,避免了因接口不一造成拼接的麻烦,实现多个电子积木模块与电源及信号发生模块之间的随意拼接和级联。其各积木模块的电路板上均集成设置有一路用于信号传输的数据信号线路SIGNAL,主要用于传输控制信号,多个电子积木模块上的电子元件或功能电路用于处理数据信号线路SIGNAL输出的信号,使经过该模块后的信号具有该模块的特性。如果没有此信号通道,该发明即不能达到相应的技术效果。
但是其存在如下四点不足:
1、三路线路及接口设计,仍然为制造和使用带来了较大的不便:其制造难度大、成本高,同时,使用者在使用时必须将三个接口均插接到位才能使积木系统正常工作;
2、在一套系统中,电源及信号发生模块只能有一个,否则就会造成整个系统的混乱;如果此电源及信号发生模块损坏或者失效,整个系统便不能工作;
3、在只有一个电源类模块的情况下,整个积木组合体系统的续航能力和编程灵活性就成为较大的制约因素;
4、各模块的形状、尺寸、结构不统一,其接口设置在模块的左右侧面,只能进行前后、平面结构的级联,而不能实现上下立体结构的级联,且制造、使用不方便;
5、当积木组合体需要实现可调节的多种变化方案时,需要提供较多类型和种类的积木模块及其内置电路,造成使用不便及成本的大幅上升。
发明内容
针对上述的不足,本发明目的在于,针对现有技术的上述不足,进一步将各模块的电性接口减少为两个,进一步将各模块的电性接口减少为两个,取消信号通道和接口,而将传感器模块作为整个电子积木组合体的电路控制部分,便于制造及使用;设置有支路模块,通过支路模块与基础电路的相互级联形成具有调节支路的电子积木组合电路,由该接入的支路模块对整个积木组合电路的运行参数进行调节;在一套系统中,可以同时使用多个电源类模块,无需信号发生电路,以增强整体系统的续航能力及级联的灵活性;同时,采用非机械方式的防止误插接、短路,使电子积木易用、耐用,提高其任意级联装配时的可靠性、安全性。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种分级式电子积木的编程方法,其包括如下步骤:
(1)制备具有不同基础功能的各电子积木模块及其基础电路;将各电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点,并将基础电路与各电子积木模块预设的两个电连接点分别电连接;
(2)制备具有不同电路调节功能的各支路模块,将各支路电路内置于该支路模块内,并将各支路电路及支路模块均设为两个电连接点,将支路电路与各支路模块预设的两个电连接点分别电连接,并使其与所述的电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点相匹配;
(3)将多个电子积木模块相互级联形成积木组合体,同时将各电子积木模块的电连接点相互连接,形成本级积木组合体及其基础功能电路,即形成本级积木组合电路;
(4)选择至少一个支路模块,与多个电子积木模块中的一个进行级联,其两个电连接点与被级联的电子积木模块接触,使其支路电路连接入被级联的电子积木模块的基础电路中,形成具有调节支路的二级电子积木组合体及其电子积木组合电路;
(5)被级联的电子积木模块接入支路模块后,其形成的具有调节支路的电子积木组合电路,进一步接入其他积木组合体形成的基础功能电路中,形成电子积木组合体及其具有调节支路的多级电子积木组合电路,并由该接入的支路模块,对整个积木组合电路的运行参数进行调节;即:积木组合体的整体工作性能,由所接入的该支路电路进行调节;即:积木组合体的整体工作性能或功能,由所接入的该支路电路进行调节。
一种实施前述自编程方法的电子积木组合体,其特征在于,其由两种及以上种类的电子积木模块相互级联而成,其包括具有不同基础功能的电子积木模块以及不同电路调节功能的支路模块;每一电子积木模块,均内置有一功能电路或电子元器件;各模块上均在与其他模块相对应的部位上,将其中任意两个电连接点及其相对应的触点部位,设置为导电接口,其中一个为正极接口、另一个为负极接口,该正、负极接口仅是电源接口;设置在所述电子积木模块的下端面上的导电接口构成前级接口,设置在所述电子积木模块的上端面上的导电接口构成后级接口;
电子积木模块组合体至少由一具有基础功能的电子积木模块以及一个或多个具有电路调节功能的支路模块内置电路相互连接而成;具有不同基础功能的电子积木模块至少包括有电源类模块、开关类模块及输出类模块,各基础模块按照其导电接口的匹配性规则依次级联后,再根据各模块触点部位级联顺序,将其内置的电子元件或功能电路依次连接,形成一组合式基础电子电路,使电子积木模块组合体实现自动编程的功能,根据电路需求选择在组合式基础电子电路中的各基础模块上接入支路模块,支路模块的数量为一个或多个;同时由于接入的支路模块,形成的具有调节支路的电子积木组合电路,进一步接入积木组合体基础功能电路中,形成具有调节支路的电子积木组合电路,由该接入的支路模块对整个积木组合电路的运行参数进行调节。
与现有技术相比具有的优点:
1、本发明将各模块的电性接口设置为两个,取消了信号通道和接口,各模块之间仅由电性接口相互连接、传递电能,而各模块内部的电路各自实现自身功能,适合于将各模块均制造为体积较小的、标准的乐高方形积木模块,可采用传统的上下级联,便于将电子元件或电路完全嵌入到积木模块内部,易于制造及使用,同时大幅提高了各模块之间级联的自由度;使用者可以由浅入深的学习电子电路原理,或者由易到难的组装出电子积木组合体教具、玩具。
2、在一套积木组合体系统中,可以同时使用多个电源类模块,无需信号发生电路,可以大幅增强整体系统的续航能力及级联的灵活性,同时,可以由各类型模块自由级联、多级级联,组成更为复杂的电路、实现更为复杂的功能;
3、同时,采用接口匹配的相容性设定,使用者无需学习编程知识,即可使用;设有电源类模块内设有极性判断电路,而非机械方式的防止电源类模块及各类型模块之间的极性误插接、避免短路,使电子积木易用、耐用、好用,提高其任意级联装配时的可靠性、安全性;
4、本发明提供的各类积木模块,均可以采用各种传统上的形状、尺寸,如标准适配的乐高积木形状、尺寸,其接插口和接插级联方式也与传统的积木相同,便于制造和使用,可以增大实际应用范围,大幅降低制造成本,以及使用者的学习时间成本。
5、本发明提供的具有不同电路调节功能的支路模块,所述的支路模块能够适配并与任意的积木组合体基础功能电路相互级联,形成具有调节支路的电子积木组合电路,由该接入的支路模块对整个积木组合电路的运行参数进行调节;一个基础电路中能够有多个基础电路模块电联有支路模块,同时,一个基础电路模块也能够电联有多个支路模块,能够根据接入的一个或多个支路模块的电路调节功能对整个积木组合电路的运行参数进行调节,能够实现各种各样功能的积木组合电路。
6、本发明提供的电子积木模块化自编程方法,简便、易用、安全、灵活,模块之间连接可靠,无需采用专门的编程控制模块,结构紧凑,易于批量化制造,使用者能快速组合出电子积木玩具;本发明避免采用昂贵的大规模编程集成电路、A/D转换电路等,大幅降低了成本,有利于快速普及。
7、本发明提供的电子积木模块,可以灵活、快速地级联形成各类多级式组合体,模拟各类电子电路或者电动玩具,各模块的结构设计巧妙、合理,体积小,使用者能根据爱好,自主、灵活实现的多种的立体组合形状,实现用较少数量的部件来拼接出更多种形状物体及电子功能电路,可扩展性强,玩法多,娱乐性高、互动性强,可以更好的开发使用者智力、培养动手能力,而且能有效缩减接口的数量、简化了结构,提高了安全性、易用性,降低了成本,有利于推广。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1是本发明开关类电子积木模块与支路模块联接示意图一;
图2是本发明开关类电子积木模块与支路模块联接示意图二;
图3是本发明电子积木模块结构示意图二;
图4是本发明电子积木模块结构示意图二;
图5是本发明电源类电子积木模块的结构示意图一;
图6是本发明电源类电子积木模块的结构示意图二;
图7是本发明开关类电子积木模块的结构示意图一;
图8是本发明开关类电子积木模块的结构示意图二;
图9是本发明输出类电子积木模块的结构示意图一;
图10是本发明输出类电子积木模块的结构示意图二;
图11是本发明电子积木模块支路模块的结构示意图一;
图12是本发明电子积木模块支路模块的结构示意图二;
图13是本发明实施例1的电子积木组合电路结构示意图;
图14是本发明实施例2的电子积木组合电路结构示意图;
图15是本发明实施例3的电子积木组合电路结构示意图。
附图中:1、电源类模块;2、开关类模块;3、输出类模块;4、支路模块;5、电连接点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:首先请参见附图3至附图10,本实施例提供的一种自编程方法、电子积木及典型的电子积木组合体的电子积木模块组合体,各积木模块的形状、结构及尺寸大小,均与乐高标准积木模块相同。
本发明提供的一种分级式电子积木的编程方法,其包括如下步骤:
(1)制备具有不同基础功能的各电子积木模块及其基础电路;将各电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点5,并将基础电路与各电子积木模块预设的两个电连接点5分别电连接;
(2)制备具有不同电路调节功能的各支路模块4,将各支路电路内置于该支路模块4内,并将各支路电路及支路模块4均设为两个电连接点5,将支路电路与各支路模块4预设的两个电连接点5分别电连接,并使其与所述的电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点5相匹配;
(3)将多个电子积木模块相互级联形成积木组合体,同时将各电子积木模块的电连接点5相互连接,形成本级积木组合体及其基础功能电路,即形成本级积木组合电路;
(4)选择至少一个支路模块4,与多个电子积木模块中的一个进行级联,其两个电连接点5与被级联的电子积木模块接触,使其支路电路连接入被级联的电子积木模块的基础电路中,形成具有调节支路的二级电子积木组合体及其电子积木组合电路;
(5)被级联的电子积木模块4接入支路模块后,其形成的具有调节支路的电子积木组合电路,进一步接入其他积木组合体形成的基础功能电路中,形成电子积木组合体及其具有调节支路的多级电子积木组合电路,并由该接入的支路模块,对整个积木组合电路的运行参数进行调节;即:积木组合体的整体工作性能,由所接入的该支路电路进行调节,即:积木组合体的整体工作性能、功能或者运行参数,由所接入的该支路电路进行调节。
本实施例中的基础电子积木模块组合体,其由两种及以上种类的电子积木模块相互级联而成,其包括具有不同基础功能的电子积木模块以及不同电路调节功能的支路模块;具体是由依次级联的电源类模块1、开关类模块(包括传感器模块,本实施例中该模块内置了传感器)2、输出类模块3(即终端负载模块)组成,每一类电子积木模块均内置有一功能电路或电子元器件,同类型的电源类模块、开关类模块、输出类模块类的前后级接口可以相互级联。在此三种积木模块形成的积木组合体的基础上,再级联一个或多个具有不同调节作用的支路模块,就可以形成各种复杂的电子电路和自编程功能,且可以通过支路模块对电路及编程进行调整。本实施例各模块级联后形成了具有特定功能的、并且带有调节支路的组合电路,具体请参见附图13。
所述内置的支路电路可以是:电阻、电容、电感线圈、晶体管、集成电路芯片之一,或者它们相互连接形成的组合电路。本实施中是集成电路芯片与电阻相互连接所形成的组合电路,该电路具有自动判断和调节电源正负极的作用,避免向后级电路输出时,发生极性连接错误;其他实施中,根据需要,可以为其他形式的电阻、电容、电感线圈、晶体管、集成电路芯片之一,或者它们相互连接形成其他功能的组合电路。
所述的电源类模块1,其内部设有电池和/或电压输出管理电路以及物理手动开关;
所述的开关类模块2,包括:开关模块、传感器模块、无线遥控模块;每一个开关类模块内,均内置有一个开关电路或等效开关电路;
所述的输出类模块3,包括驱动模块和/或负载模块;其中所述的每一个驱动类电子积木模块,均内置有一驱动控制电路和/或驱动马达;所述的负载模块,内置有负载和/或负载控制电路。
请参见附图5至附图10,所述的不同基础功能的各电子积木模块,其均为四方体结构,所述电子积木模块上端面设置有圆台型凹凸结构,其前级接口设置在电子积木模块的下端面的侧壁上,其后级接口设置在电子积木模块的上端面的圆台型凹凸结构外圆侧壁,前级模块与后级模块之间,通过设置的直插式接口进行连接使触点相通;每个电子积木模块上设置有至少一个具有电连接点的凹凸型圆台,每个凹凸型圆台上均设置有两个的电连接点,根据电路需求,电子积木模块能够与一个或多个支路模块4通过电连接点级接,同时,基础电路中的多个基础模块也能够电联支路模块;
参见附图3以及附图4,电子积木模块本体为塑胶类绝缘材料制成,其电连接点5分布于四面体凹凸型圆台的侧壁,其极性电极的排列顺序固定,所述电连接点5为导电材料。本实施例中的电连接点5为导电材料,制造电连接点5的材料,可选用铁、铜、铝等导电材料中之一或多种;本实施例中为金属铜,其它实施例中,可根据所需的规格或要求来选择相应材料。
参见附图5以及附图6,所述的电源类模块1,其内部设有电池和/或电压输出管理电路以及物理手动开关;所述的电压输出管理电路自动判断电路回路的正负极及短路状态,并根据判断自动输出电源或者切断电源。
参见附图7以及附图8,所述的开关类模块2,包括:开关模块、传感器模块、无线遥控模块;每一个开关类模块2内,均内置有一个开关电路或等效开关电路;该开关电路为有线开关或无线遥控开关电路;其中所述的传感器模块,每一个传感器模块,均内置有一个采集并输出电信号的传感器,和/或内置有信号输出或通讯电路;所述的连接线模块,内置连接线和/或开关电路;所述的无线遥控模块,内置有无线发射和/或接收电路及信号处理电路。
参见附图9以及附图10,所述的输出类模块3,包括驱动模块和/或负载模块;其中所述的每一个驱动类电子积木模块,均内置有一驱动控制电路和/或驱动马达;所述的负载模块,内置有负载和/或负载控制电路;所述的负载是:电阻、电容、电感线圈、二极管、三极管、可控硅、扬声器、麦克风、LED、灯泡、电表、数码显示管、液晶显示面板之一或其组合。本实施例中,其为一LED。
各类电子积木模块上的导电接口的级联匹配性规则为:所述的正、负极接口仅是电源接口,其级联顺序与位置不影响各类型模块级联后形成的电路与功能;设置在所述电子积木模块的下端面上的导电接口构成前级接口,设置在所述电子积木模块的上端面上的导电接口构成后级接口;
所述电源类模块1无前级接口,其后级接口只与开关类模块的前级接口匹配,而与其他类模块接口不匹配;所述开关类模块2接口的前级只与所述的电源类模块接口的后级匹配,而与其他类模块接口均不匹配;将多个同类型的电源类模块1、开关类模块2、输出类模块类的前后级接口,设置为可以相互级联。
参见附图11以及附图12,所述具有不同电路调节功能的支路模块4为仅有一个圆台型凸起、下端面设有一圆台形沉孔的四方台型结构;所述的圆台形沉孔上设置有两个电连接点5;该电连接点5与所述电子积木模块的上端面的圆台型凸起外圆侧壁上设置的电连接点,通过直插的方式进行连接,连接后,两对电连接点的正负极分别连接;所述四方台结构的下端面设有多类型模块接口适配的电连接点5,所述的电连接点5适配且能够与各种不同基础功能的各电子积木模块级联形成支路电路;其内置的支路电路是:电阻、电容、电感线圈、晶体管、集成电路芯片,或者它们相互连接形成的组合电路。
参见附图1,一个电子积木组合电路,由一具有基础功能的电子积木模块以及一具有电路调节功能的支路模块4内置电路相互连接而成;每一电子积木模块,均内置有一功能电路或电子元器件;各模块上均在相对应的部位上,将其中的电连接点5及其相对应的触点部位,设置为导电接口,其中一个为正极接口、另一个为负极接口,该正、负极接口仅是电源接口;设置在所述电子积木模块的下端面上的导电接口构成前级接口,设置在所述电子积木模块的上端面上的导电接口构成后级接口;
具有不同基础功能的各电子积木模块相互级联后形成积木组合体基础功能电路,每个积木组合体基础功能电路中至少包括有电源类模块1、开关类模块2及输出类模块3,所述积木组合体再级联一个或多个具有调节支路的支路模块;各基础功能模块按照其导电接口的匹配性规则依次级联后,再根据各模块触点部位级联顺序,将其内置的电子元件或功能电路依次连接,形成一积木组合体基础功能电路后再与支路模块相互级联,接入支路电路,形成具有调节支路的电子积木组合电路,使得电子积木模块组合体实现自动编程的功能。
如附图1以及附图13所示,附图13为一实现分级式电子积木自编程方法的积木组合体整体电路结构示意图,本实施例中的分级式电子积木自编程积木组合体的电路包括有电源模块电路,传感器模块电路,负载模块电路以及支路模块电路。
各模块电路均内置于分级式电子积木模块中且所分级式电子积木模块均设置有两个电连接点,电子积木模块的下端面上的电连接点构成前级接口,设置在电子积木模块的上端面上的电连接点构成后级接口,所述电子积木模块内的电路均通过电连接点即所述前后级接口通过直插的方式连通成闭合回路。
电源模块无前级接口,其后级接口与传感器模块的前级接口匹配,而与其他类模块接口不匹配;所述传感器模块接口的前级只与所述的电源类模块接口的后级匹配,而与其他类模块接口均不匹配;将多个同类型的电源类模块、开关类模块、输出类模块类的前后级接口,设置为可以相互级联。
本分级式电子积木自编程方法及积木组合体包括电源模块电路,传感器模块电路以及负载模块电路组成的基础电子积木模块电路上以及具有电路调节功能的支路模块电路,通过将电源模块,传感器模块,负载模块以及支路模块的电连接点逐一连通,使得各模块内置的模块电路相互连通组成闭合回路,从而实现负载模块的运行,所述电路通过后加入的支路模块中的支路电路对电路中的负载模块起调节作用。
所述的电源模块电路为电池和电压输出管理电路,其作用主要是为分级式电子积木自编程组合体提供动力来源;
所述的传感器模块电路包括一传感器,多个电阻,一NPN型三极管以及一集成电路组成,其作用主要是电子积木自编程组合体电路输入的开关调节,通过传感器模块电路内设置的传感器电路对整个电子积木组合电路的输入信号进行调节;
所述的支路模块电路主要为电源线极性检测与调整电路。其他实施例中,其内置的支路电路还可以是:电阻、电容、电感线圈、晶体管、集成电路芯片之一,或者它们相互连接形成的组合电路。本实施例中的支路电路包括一集成电路,一PMOS晶体管以及多个电阻,所述的电源线极性检测与调整电路能够自动判断前后级级联的电路极性,根据输入的正负信号自动切换正负极。
实施例2:本实施例提供的是在实施例1的基础上改进的一种分级式自由级联的自编程方法、电子积木模块及另一种电子积木组合体。
参见附图2以及附图14,本发明实施例提供的一种模块化分级式自编程方法及电子积木模块、积木组合体,其与实施例1均基本上相同,其不同之处在于,本电子积木组合电路及组合方式与实施例1不同,其中传感器模块中传感器类型为光敏传感器。其也是包括一个支路模块和支路电路,且该支路模块与实施例1相同。
图14中的传感器电路为光敏传感器模块电路,其包括光敏传感器、两集成电路以及电阻,通过组成的光敏传感器模块电路对电子积木整体电路的输入信号进行调节,从而实现对整个积木组合电路运行参数或性能、功能的调节。
实施例3:本实施例提供的是在实施例1及2的基础上实施的一种自由级联的自编程方法、电子积木及典型的电子积木组合体。
参见附图2以及附图15,本发明实施例提供的一种电子积木的模块化自编程方法及电子积木,其与实施例1及2基本相同,其不同之处在于,本电子积木组合电路中包括变压模块及两个支路模块,分别为一延时支路电路模块以及一极性调整模块。
图中的第一支路电路,延时支路模块电路包括一集成电路,一NPN型三极管以及多个电阻,通过将所组成的延时支路模块电路加入电子积木组合体整体电路中实现延时功能。
图中的第二支路电路,为电源极性判断与调整模块,其电路构造及功能,与实施例1及2相同。
图中的变压电路包括一电感,一二极管,一电容,一集成电路以及多个电阻组成,通过所组成的变压模块电路实现对电源电压的调节、转换功能。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种分级式电子积木的编程方法,其特征在于,其包括如下步骤:
(1)制备具有不同基础功能的各电子积木模块及其基础电路;将各电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点,并将基础电路与各电子积木模块预设的两个电连接点分别电连接;
(2)制备具有不同电路调节功能的各支路模块,将各支路电路内置于该支路模块内,并将各支路电路及支路模块均设为两个电连接点,将支路电路与各支路模块预设的两个电连接点分别电连接,并使其与所述的电子积木模块及其基础电路预设两个电连接点相匹配;
(3)将多个电子积木模块相互级联形成积木组合体,同时将各电子积木模块的电连接点相互连接,形成本级积木组合体及其基础功能电路,即形成本级积木组合电路;
(4)选择至少一个支路模块,与多个电子积木模块中的一个进行级联,其两个电连接点与被级联的电子积木模块接触,使其支路电路连接入被级联的电子积木模块的基础电路中,形成具有调节支路的二级电子积木组合体及其电子积木组合电路;
(5)被级联的电子积木模块接入支路模块后,其形成的具有调节支路的电子积木组合电路,进一步接入其他积木组合体形成的基础功能电路中,形成电子积木组合体及其具有调节支路的多级电子积木组合电路,并由该接入的支路模块,对整个积木组合电路的运行参数进行调节;即:积木组合体的整体工作性能,由所接入的该支路电路进行调节。
2.根据权利要求1所述的分级式电子积木的编程方法,其特征在于,所述的支路模块,为一上端面设置有一圆台型凸起、下端面设有一圆台形沉孔的四方台型结构;所述的圆台形沉孔上设置有两个电连接点;该电连接点与所述电子积木模块的上端面的圆台型凸起外圆侧壁上设置的电连接点,通过直插的方式进行连接,连接后,两对电连接点的正负极分别连接;
其内置的支路电路是:电阻、电容、电感线圈、晶体管、集成电路芯片,或者它们相互连接形成的组合电路。
3.根据权利要求2所述的分级式电子积木的编程方法,其特征在于,所述的不同基础功能的各电子积木模块其中至少包括:电源类模块、开关类模块、输出类模块,每一类电子积木模块均内置有一功能电路或电子元器件;
所述的电源类模块,其内部设有电池和/或电压输出管理电路以及物理手动开关;所述的电压输出管理电路自动判断电路回路的正负极及短路状态,并根据判断自动输出电源或者切断电源。
4.根据权利要求2所述的分级式电子积木的编程方法,其特征在于,所述的开关类电子积木模块,包括:开关模块、传感器模块、无线遥控模块;每一个开关类模块内,均内置有一个开关电路或等效开关电路;该开关电路为有线开关或无线遥控开关电路;其中所述的传感器模块,每一个传感器模块,均内置有一个采集并输出电信号的传感器,和/或内置有信号输出或通讯电路;所述的连接线模块,内置连接线和/或开关电路;所述的无线遥控模块,内置有无线发射和/或接收电路及信号处理电路。
5.根据权利要求2所述的分级式电子积木的编程方法,其特征在于,所述的输出类模块,包括驱动模块和/或负载模块;其中所述的每一个驱动类电子积木模块,均内置有一驱动控制电路和/或驱动马达;所述的负载模块,内置有负载和/或负载控制电路;所述的负载是:电阻、电容、电感线圈、二极管、三极管、可控硅、扬声器、麦克风、LED、灯泡、电表、数码显示管、液晶显示面板之一或其组合。
6.一种实施权利要求1~5之一所述自编程方法的电子积木,其特征在于,该电子积木模块的完整电路,至少由一具有基础功能的电子积木模块以及一具有电路调节功能的支路模块内置电路相互连接而成;每一电子积木模块,均内置有一功能电路或电子元器件;各模块均在相对应的部位上,将其中的电连接点及其相对应的触点部位,设置为导电接口,其中一个为正极接口、另一个为负极接口,该正、负极接口仅是电源接口;设置在所述电子积木模块的下端面上的导电接口构成前级接口,设置在所述电子积木模块的上端面上的导电接口构成后级接口;
将具有不同基础功能的各电子积木模块相互级联后形成积木组合体及其基础功能电路,每个积木组合体基础功能电路中至少包括有电源类模块、开关类模块及输出类模块;所述积木组合体再级联一个或多个具有调节支路的支路模块;各基础功能模块按照其导电接口的匹配性规则依次级联后,再根据各模块触点部位级联顺序,将其内置的电子元件或功能电路依次连接,形成一积木组合体基础功能电路后再与支路模块相互级联,接入支路电路,形成具有调节支路的电子积木组合电路,使得电子积木模块组合体实现自动编程的功能。
7.根据权利要求6所述自编程方法的电子积木,其特征在于,所述各类电子积木模块上的导电接口的级联匹配性规则为:所述的正、负极接口仅是电源接口,其级联顺序与位置不影响各类型模块级联后形成的电路与功能;设置在所述电子积木模块的下端面上的导电接口构成前级接口,设置在所述电子积木模块的上端面上的导电接口构成后级接口;
所述的电源类模块无前级接口,其后级接口只与开关类模块的前级接口匹配,而与其他类模块接口不匹配;所述开关类模块接口的前级只与所述的电源类模块接口的后级匹配,而与其他类模块接口均不匹配;所述支路模块接口前级接口与任意其他类接口匹配;将多个同类型的电源类模块、开关类模块、输出类模块类的前后级接口,设置为可以相互级联。
8.根据权利要求6所述自编程方法的电子积木,其特征在于,
所述的电源类模块,其内部设有电池和/或电压输出管理电路以及物理手动开关;
所述的开关类电子积木模块,包括:开关模块、传感器模块、无线遥控模块;每一个开关类模块内,均内置有一个开关电路或等效开关电路;
所述的输出类模块,包括驱动模块和/或负载模块;其中所述的每一个驱动类电子积木模块,均内置有一驱动控制电路和/或驱动马达;所述的负载模块,内置有负载和/或负载控制电路;
其还包括具有调节支路的支路模块,所述的支路模块设置有分别与其他各类模块之间相互匹配、级联的前端接口,其通用性连接口设置使得支路模块能够与任意基础模块相互级联从而形成支路电路,通过新接入的支路模块对积木组合体的整体工作性能进行调节。
9.一种实施权利要求1所述自编程方法的电子积木组合体,其特征在于,其由两种及以上种类的电子积木模块相互级联而成,其包括具有不同基础功能的电子积木模块以及不同电路调节功能的支路模块;其中所述的不同基础功能的电子积木模块均为四方体结构,所述电子积木模块上端面设置有圆台型凹凸结构,其前级接口设置在电子积木模块的下端面的侧壁上,其后级接口设置在电子积木模块的上端面的圆台型凹凸结构外圆侧壁,前级模块与后级模块之间,通过设置的直插式接口进行连接使触点相通;每个电子积木模块上设置有至少一个具有电连接点的凹凸型圆台,每个凹凸型圆台上均设置有两个的电连接点,根据电路需求,电子积木模块能够与一个或多个支路模块通过电连接点级联,同时,基础电路中的多个基础模块也能够电联支路模块;所述电连接点分布于四面体凹凸型圆台的侧壁,其极性电极的排列顺序固定;电子积木模块本体均为塑胶类材料,电连接点为导电材料。
10.根据权利要求9所述的电子积木组合体,其特征在于,所述的具有不同电路调节功能的支路模块,为仅设有一个圆台型凸起、且仅设置有两个电连接点的四方台型结构,其内置有实现电路调节功能的支路电路,所述四方台结构的下端面设有多类型模块接口适配的电连接点,所述的电连接点适配且能够与各种不同基础功能的各电子积木模块级联形成支路电路;其内置的支路电路是:电阻、电容、电感线圈、晶体管、集成电路芯片,或者它们相互连接形成的组合电路。
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